用于胫骨高位截骨的系统和方法

文档序号:53639 发布日期:2021-09-28 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 用于胫骨高位截骨的系统和方法 (Systems and methods for high tibial osteotomy ) 是由 梅森·贝滕加 J·默瑟 杰弗里·怀曼 罗伯特·拉普拉德 A·格特古德 R·范海尔瓦登 M 于 2020-02-20 设计创作,主要内容包括:公开了用于胫骨高位截骨(HTO)的装置和方法,包括用于引导内侧切口的系统和方法,用于引导前侧切口的系统和方法,以及用于在HTO期间向外侧铰链提供固定和压缩的系统和方法。每个装置可以是独立的。用于产生内侧切口的系统可以包括牵开器、可连接切割引导件和销。用于引导前侧切口的系统可以包括用于在销和对准表面上滑动的引导件以及固定装置。用于固定和压缩外侧铰链的装置可以包括板、用于调节板与骨表面的偏移的可调钻引导件和双角度钻引导件。(Devices and methods for tibial high resection (HTO) are disclosed, including systems and methods for guiding a medial incision, systems and methods for guiding an anterior incision, and systems and methods for providing fixation and compression to a lateral hinge during HTO. Each device may be independent. A system for making a medial incision can include a retractor, an attachable cutting guide, and a pin. The system for guiding the anterior incision may include a guide for sliding over the pin and alignment surface and a fixation device. The means for securing and compressing the lateral hinge may include a plate, an adjustable drill guide for adjusting the plate offset from the bone surface, and a dual angle drill guide.)

用于胫骨高位截骨的系统和方法

技术领域

本发明总体上涉及外科装置和方法,更具体地涉及用于胫骨高位截骨(HTO)的装置和方法,包括用于产生内侧切口的装置和方法,用于产生前侧切口的装置和方法,以及用于在HTO期间为外侧铰链提供固定和压缩的装置和方法。

背景技术

膝关节截骨是治疗膝骨关节炎的重要技术。本质上,膝关节截骨可以用于调节膝关节的几何形状,以便将承重负荷从关节的关节炎部分转移到关节的相对未受影响的部分。膝关节截骨也是解决例如由于先天缺陷、损伤等造成的异常膝关节几何形状的重要技术。大多数膝关节截骨设计成改变胫骨的几何形状,以便调节负荷跨过膝关节转移的方式。调节胫骨取向的方法之一是开放楔式技术,其中在胫骨的上部制造切口,操纵胫骨以在骨中打开楔形开口,然后将骨固定在该位置(例如,通过将金属板拧到骨上或通过将楔形植入物插入骨中的开口),由此相对于胫骨平台重新定向胫骨的下部,从而调节负荷从股骨转移到胫骨的方式。以必要的精度、正确的角度和对周围组织(例如膝后部的神经和血管结构)的创伤最小的方式在骨中产生一致的楔形开口在程序上具有挑战性。此外,使用开放楔式截骨,可能难以使胫骨的上部和下部相对于彼此稳定并在愈合发生时将它们保持在该位置。一些尝试的解决方案试图提供一种系统,但是由于其复杂性,这并没有充分满足行业的需求。本发明涉及膝的内侧开放楔式、胫骨高位截骨,当在骨中产生楔形开口时,其可以并且旨在通过流线型系统提供增加的精确度,并在愈合发生时为胫骨的上部和下部提供稳定性。

附图说明

对于示例性实施例的详细描述,现在将参考附图,其中:

图1A-1B示出了具有用于标记外侧铰链边界的竖直解剖标记线的胫骨;

图2A示出了根据本公开的设置在胫骨的后侧部分上的牵开器;

图2B示出了根据本公开的设置在胫骨周围的牵开器和切割引导件;

图2C示出了根据本公开的由牵开器和切割引导件限定的切割基准平面;

图2D示出了根据本公开的由通过胫骨定向的牵开器和切割引导件限定的切割基准平面;

图2E示出了根据本公开的相对于胫骨定向的牵开器、切割引导件和前销;

图2F示出了根据本公开的基准平面的视图;

图2G示出了根据本公开的由牵开器和切割引导件和销限定的切割基准平面和边界;

图2H示出了根据本公开的与胫骨对准的连接引导系统;

图2I示出了根据本公开的与胫骨对准的连接引导系统的替代视图;

图2J示出了根据本公开的对准前销的方法;

图2K示出了根据本公开的延伸通过切割引导件的克氏针和深度计;

图2L示出了根据本公开的带有穿过其中的锯的连接引导系统的视图;

图2M示出了根据本公开的系统相对于胫骨的前视图;

图3A示出了根据本公开的具有插入的销和前侧切割引导件的胫骨的内侧-前侧视图;

图3B、3C和3D示出了根据本公开的对准前侧切割引导件的方法;

图4A和4B示出了根据本公开的前侧切割引导件的替代实施例和使用方法;

图5A示出了根据本公开的片状扩张器的分解图;

图5B示出了根据本公开的片状扩张器的侧视图;

图5C示出了根据本公开的置于切口(10)内的片状扩张器的尖端;

图6A示出了根据本公开的多个楔形件;

图6B示出了根据本公开的使用图6A的楔形件的方法;

图7A-7G示出了根据本公开的使用板钻系统压缩外侧铰链的方法;

图8A和8B分别示出了根据本公开的双模式钻引导件的俯视图和横截面图;

图9A和9B分别示出了根据本公开的可调钻引导件的分解图和横截面图;

图10示出了根据本公开的压缩外侧铰链的力学;

图11示出了根据本公开的成型并与胫骨对准的板实施例的等距视图;

图12A示意性地示出了根据本公开的成型板实施例;以及

图12B示意性地示出了根据本公开的相对于胫骨骨干轴线的成型板实施例。

发明内容

各种术语用于指代特定的系统部件。不同的公司可能用不同的名称来指代一个部件-本文不旨在区分名称不同但功能相同的部件。在以下讨论和权利要求中,术语“包括”和“包含”以开放式方式使用,因此应解释为“包括但不限于…”。此外,术语“联接”或“耦联”旨在表示间接或直接连接。因此,如果第一装置联接到第二装置,则该连接可通过直接连接或通过经由其它装置和连接的间接连接。

一般地,本公开描述多个系统,这些系统均可以一起使用,串行使用,或者可以替代地彼此独立使用。每个系统配置成执行形成和稳定开放楔式截骨的手术的一部分。更具体地,这些系统可以包括帮助沿着优选基准平面引导切割工具通过胫骨的内侧部分的第一系统;帮助沿着胫骨的优选前侧部分引导切割工具的第二系统,牵张骨铰链的第三系统以及在开放楔形件的外侧铰链上提供压缩的第四系统。因此各种实施例涉及用于引导通过胫骨的内侧和前侧切口并牵张和压缩外侧铰链的各种系统和方法。说明书现在转向示例性系统。

各种实施例涉及一种用于稳定和压缩用于HTO手术系统的外侧铰链的系统,其包括具有通过其中的多个孔的板和诸如钻引导件的工具,所述工具配置成延伸通过多个孔中的至少一个并调节板和骨表面之间的偏移或偏位(standoff),从而调节板上的挠曲。可以通过旋转钻引导件的一部分来进行调节。在一些实施例中,该工具与钻引导件分开。例如,钻引导件的远侧尖端可以与孔中的至少一个螺纹接合并且旋转远侧尖端可以使远侧尖端进一步平移通过相应的孔。

用于稳定和压缩用于HTO的外侧铰链的另一实施例骨固定系统可以包括具有内表面、外表面和通过其中的多个孔的骨板。该系统还包括钻引导件,所述钻引导件配置成可调节地延伸通过多个孔中的至少一个并调节板内表面和骨表面之间的偏移,从而调节骨板上的挠曲。在一些示例实施例中,钻引导件可以包括外轴和可轴向移动的内轴,外轴配置成可操作地联接到多个孔中的至少一个,并且内轴配置成延伸通过相同的孔,接合骨表面并推动骨板远离骨表面,从而调节骨板上的挠曲。在一些示例实施例中,骨板可以包括头部分,所述头部分成形为符合骨的干骺端,并且头部分可以包括多个多轴开口中的一个。该系统还可以包括固定装置,例如锁定螺钉,其配置成与多轴开口协作,从而限定将骨板与骨锁定地固定的多轴锁定系统。多轴锁定系统可以配置成以避开骨的干骺端内的解剖结构(例如韧带或韧带隧道)的角度引导固定装置。一些示例实施例还可以包括双角度钻引导件,其可以与通过骨板的多轴开口可操作地联接。骨板的杆部分还可以包括多轴开口。双角度钻引导件可以具有第一引导轴线,用于将第一临时固定装置以第一角度引导到骨中。第一角度配置成将骨板的内侧部分移动到骨表面上,导致以临时螺钉为中心的骨的干骨段的旋转,从而压缩外侧骨铰链。双角度钻引导件还可以包括第二引导轴线,所述第二引导轴线可以相对于第一轴线以非零角度定向,用于以不同于第一角度的第二角度引导钻以在骨中形成导向孔。在一些实施例中,骨板包括头部分和从其延伸的杆部分,其中杆部分包括多个开口中的至少两个开口,并且其中至少两个开口中的第一个是配置成可操作地联接到双角度钻引导件的多轴开口,并且至少两个开口中的第二个配置成可操作地连接到可调钻引导件。在一些实施例中,多个开口中的至少一个开口是多轴开口,所述多轴开口配置成以第一角度通过其中接收第一固定装置,并且还在移除第一固定装置时,多轴开口配置成以第二角度通过其中接收第二固定装置。

还公开了一种压缩开放楔式截骨的外侧铰链的方法,其包括以下步骤:将骨板放置在开放楔式截骨上;将板的上部分固定到开放楔式截骨的第一侧;在开放楔式截骨的第二侧将骨板的下端部分移动远离骨表面以形成使骨板弯曲的偏位;调节偏位;以及在保持调节偏位的同时,将骨板的内侧部分临时固定在骨上以压缩开放楔式截骨的外侧铰链,内侧部分设置在开放楔式截骨的第二侧,在上部分和下端部分之间。在一些示例方法中,板的上部分可以包括至少一个可变角度开口,并且固定板的上部分包括以远离骨内结构的角度引导固定装置通过可变角度开口。该结构可以包括前交叉韧带(ACL)、ACL重建隧道或半月板根部修复隧道。在一些示例方法中,将骨板的下端部分移动远离骨表面并调节偏位包括将调节引导手柄的端部与板的下端部分处的开口接合并且将与调节引导手柄同轴并可操作地联接到调节引导手柄的轴轴向移动通过开口以接合骨的表面。在一些示例方法中,轴可以螺纹联接到调节引导手柄,并且轴的旋转使轴沿着调节引导手柄轴向移动。在一些示例方法中,内侧部分可以包括可变角度开口,并且固定内侧部分包括以在开放楔式截骨的第二侧上施加旋转负荷并由此压缩外侧铰链的角度通过可变角度开口放置临时固定装置。在一些示例方法中,在临时固定内侧部分之后,可以将骨板的其它部分永久固定到骨;然后可以通过可变角度开口以不同插入角度用永久固定装置代替临时固定装置。在一些示例实施例中,临时固定装置可以使用双角度引导件放置,并且其中双角度引导件还包括定向成沿着不同插入角度引导钻以形成导向孔的轴线。

另一实施例系统可以包括一种用于在HTO手术期间准备内侧切口的连接切割引导系统,其包括用于插入胫骨的后侧以保护神经血管结构并在内侧-外侧倾斜向量的透视下提供视觉指示的牵开器。该系统还包括枢转地联接到牵开器的切割引导件,切割引导件配置成环绕胫骨的内侧并且包括细长的切割槽,用于接收和控制诸如锯的切割工具以产生内侧切口。切割槽限定后侧坡度切割向量。连接切割引导系统还包括前销,所述前销配置成在限定优选基准平面的边界并且还位于基准平面上的位置处通过切割引导件中的开口插入,优选基准平面由内侧-外侧倾斜向量和后侧坡度切割向量限定。

切割引导系统还可以包括销定位引导件,所述销定位引导件选择性地联接到切割引导件以引导前销的插入。切割引导销定位引导件可以包括联接到切割引导件的销引导件和具有可以与后侧坡度切割向量对准的线性边缘的可调标志。牵开器可以包括用于接收切割引导件的臂的槽。连接切割引导系统还可以包括用于在HTO手术期间引导前侧切口的前侧切割引导系统。前侧切割引导件具有用于在前销上滑动的内腔和用于引导骨切割器的轨迹的切割表面和用于联接到前侧切割引导件并稳定前侧切割引导件的取向的固定装置。固定装置可以包括通过前侧切割引导件的一部分插入的销或螺钉。

另一个进一步的实施例系统可以包括用于在HTO手术期间引导前侧切口的切割引导系统。该切割引导系统可以包括销,用于部分插入骨中,使得销的一部分插入到骨中并且一部分未插入和暴露。切割引导系统还包括切割引导件,所述切割引导件具有用于在销的暴露部分上滑动的内腔,用于引导骨切割工具的轨迹的切割表面以及配置成插入开放楔式截骨中并限定切割表面的取向的翅片。切割引导件还包括用于联接到切割引导件并稳定切割引导件的取向的固定装置。

具体实施方式

以下讨论涉及本发明的各种实施例。尽管这些实施例中的一个或多个可能是优选的,但是公开的实施例不应被解释为或以其它方式用于限制本公开的范围,包括权利要求书。另外,本领域技术人员将理解以下描述具有广泛的应用,并且对任何实施例的讨论仅旨在作为该实施例的示例,并不旨在暗示包括权利要求书的本公开的范围被限制到该实施例。

本公开一般可以包括四个系统;用于精确地产生从胫骨的内侧延伸的切口的第一系统,用于在胫骨中产生前侧切口的第二系统,前侧切口从内侧切口延伸,用于将两个骨段牵张到期望楔角的第三系统,以及用于稳定通过打开内侧和前侧切口形成的开放楔的第四系统。这些系统可以一起使用,但也可以彼此独立使用。换句话说,作为示例,第一系统可以用于在胫骨中形成内侧切口并且前侧切口可能不是必需的,或者使用未公开的不同系统来产生。作为另一示例,可以使用本文未公开的系统来准备整个开放楔,并且第四系统可以仅用于固定和压缩外侧铰链。

第一系统是连接引导系统90,在图2J和2L中整体最佳可见,其配置成限定和控制用于胫骨中的内侧切口或截骨线的基准平面。连接引导系统90大体上包括后侧牵开器100、切割引导件150、前销200和对准前销250的装置。连接引导系统90提供了一种对准牵开器100和切割引导件150以限定内侧切割平面并在内侧开放楔式截骨期间牵开和保护神经血管结构的方法。图1A和1B示出了将在其上进行示例性开放楔式截骨的胫骨5。根据本发明,开放楔式截骨通过首先在上胫骨中制造切口10,然后操纵胫骨5的下部分以打开骨中的楔形开口(在图6B中示出)来实现,楔形开口配置成调节负荷从股骨转移到胫骨的方式。如果要在后面的步骤中制造竖直(前侧切口),则优选沿着胫骨粗隆20的内侧标记线15,线15平行于胫骨平台的前面25。该线15可以稍后用作内侧切口与前侧切口的交点。

可以直接或在透视下可视化切割工具的切割平面和前进。连接引导系统90可以包括可以弯曲以帮助放置在胫骨5的后侧部分上的后侧牵开器100,以及连接到牵开器100的切割引导件150。如图2A中所示,后侧牵开器100包括手柄105、开口110和牵开部分120(在图2A中牵开部分由于在胫骨后面被阴影化)。手柄105大体上尺寸确定成和成形为由用户握持并且以正确的角度放置后侧牵开器100。槽110可以设置在手柄105和牵开部分120之间并且可以尺寸确定成与切割引导件150(参见后面的图)连接。如图2A中所示,牵开器100插入胫骨5的后侧中以保护神经血管结构并在内侧-外侧倾斜向量130(MLI向量)的透视下提供视觉指示。该后侧牵开器100可插入以牵开和提升MCL,或插入到MCL后面以允许内侧切割引导件(稍后描述)提供牵开。牵开部分120可以包括标记,例如沿着牵开器100的纵向轴线(X-X)对准的一系列孔122,以便将牵开器100与期望的向量130对准。牵开部分120还可以包括一系列槽124,其垂直于纵向轴线(X-X)定向以在透视下可视化时提供测量。槽124可以彼此间隔设定且相等的距离以帮助外科医生测量通过胫骨的锯深度,因此槽124是开口,其足够宽以观察通过其中的锯条。例如,槽124可以间隔开10mm。另外,槽124足够长,或在纵向轴线X-X的两侧延伸,以便观察锯条远离纵向轴线X-X的偏差(在后面的图中更详细地解释)。牵开器100优选地由金属制成,使得其易于消毒并因此可重复使用。牵开器优选在透视下可见。在替代实施例中,牵开器100可以至少部分地包括半透明或透明聚合物,例如PEEK,以便更好地观察锯条路径。可以在大约相当于槽124位置的位置处添加金属肋以提高牵开器100的刚度并且还保护PEEK免受锯条损坏并避免患者体内PEEK切屑的形成。金属肋也优选在透视下可见。

牵开部分120具有的形状可以成型并且类似于胫骨5的后上部分的曲率,以在放置期间用作物理和视觉参考。例如,牵开部分120可以包括围绕牵开部分120的周边的一部分的弯曲边缘126,以接合胫骨5的相应弯曲部分并更好地保持内侧-外侧倾斜向量130和牵开器100的位置。槽110可以设置在牵开部分120和手柄105之间,以便当牵开部分放置在胫骨5的后侧部分上时位于胫骨5的内侧外边缘表面附近。套件可以设置有多个牵开器100,其可以具有彼此不同的配置,例如不同的轮廓、曲率和更长的牵开部分120以适应胫骨尺寸的变化。

如图2B和图2F中所示,牵开器手柄105可以相对于牵开器部分120偏移,以便更好地绕过患者解剖结构并牵开组织,并且还可视化牵开部分的放置。通过提升MCL并将MCL放置在牵开部分120的外表面侧(由牵开器100上的M指示)或最低限度地提升MCL并将牵开器放置在MCL的外部,摇动/偏移允许接近后侧,其中MCL将位于位置M′。

切割引导件150配置成基本上放置在胫骨5的内侧。切割引导件150可以限定曲线,其配置成环绕上胫骨的内侧。切割引导件150包括连接端155和自由端175,连接端155配置成与牵开器100的槽110连接。一旦牵开器100处于优选位置,切割引导件150可以连接到牵开器100。可以提供包括多个切割引导件的套件,多个切割引导件配置成适应各种胫骨解剖尺寸。如图2C中所示,连接端155包括细长臂157,其尺寸确定成通过槽110配合并且在横截面上可以为大致矩形。细长臂157和槽110配置成彼此配合以允许沿着平面170的一些枢转运动,并且还允许切割引导件150沿着平面170的一些有限的滑动运动。然而,细长臂157和槽110配置成协作以将锯槽160保持在平面170上。内侧切割引导件150中的锯槽160有助于限定后侧坡度切割向量(PSC向量)180。MLI 130和PSC 180向量限定锯在形成内侧切口或截骨时遵循的基准平面170(在后面的图中描述)。牵开器100和切割引导件150被连接,使得两个向量MLI 130和PSC 180即使在它们“铰接”打开和关闭时也将保持该切割平面170。图2D示出了牵开器100和切割引导件150、向量MLI 130和PSC 180以限定通过胫骨的切割平面170。切割引导件150可以首先联接到手柄260(稍后更详细地描述),然后使用手柄260连接到牵开器的槽110。

如图2E、2F和2G中最佳所示,该系统还可以包括前销200,其延伸通过切割引导件150的厚度并进入胫骨5。切割引导件150包括配置成接收销200的开口165,设置在锯槽160的端部处的开口165,并且可以与锯槽160连续。开口165可以限定锯槽的横向端,并且还可以限定比锯槽160更大的开口。开口165可以为长圆形,使得前销200可以被限制以便与锯槽160对准,但可以横向移动以更靠近或更远离自由端175。换句话说,开口165限制销位置,使得其中心轴线位于平面170上,但是销200与牵开器100的相对位置可以根据胫骨5的尺寸进行调节。如图2F中最佳所示,距离D是可选择的,直至由开口165限定的边界。前销200示出为具有螺纹端201和联接端203。在一些实施例中,前销可以是完全平滑的,类似于克氏针。联接端203可以配置成与插入工具(未示出)接合并且可以具有非圆形横截面,例如六边形或正方形横截面,以便更好地从插入工具传递旋转运动以拧入前销200。值得注意的是,在图2F和2G中容易观察到牵开部分120的弯曲边缘126。如后面的图中所示,切割引导件150可以用延伸通过孔162并进入胫骨5的速度销或固定装置固定就位。

前销200可以使用带有标志300的销引导件250精确地放置,所述标记可以选择性地联接到切割引导件150。前销200、切割引导槽160和通过牵开器122的线都可以限定切割平面170和它的边界。前销200可以优选地放置在与内侧切口和前侧切口(稍后描述)的交叉轴线共线的位置。该前销200至少有2个功能;它在内侧切割(在后面的图中描述)期间为胫骨粗隆提供保护并且还为切割引导件150提供稳定装置,这将有助于在后面的步骤中进行前侧切割。如图2B中所示,可以通过内侧切割引导件150看到线15(通过视图中的开口165看到)。由于内侧切割引导件150的厚度,前销200将与内侧切口基准平面平行并对准放置。因此,销放置的剩余自由度是其相对于PSC向量钻孔的角度。

优选的销放置轨迹是起始于内侧切口和内侧胫骨上的划线15的交点处并平行于关节线的向量。视觉引导件250可以联接到内侧切割引导件150,内侧切割引导件150具有足够的厚度以将视觉引导件250对准在正确的轨迹上。视觉引导件250可以包括手柄端260和远侧尖端255,其尺寸确定成选择性地插入引导开口185中以便选择性地将视觉引导件250与切割引导件150对准。手柄260和远侧尖端255可以沿着并同心设置在视觉引导件250的纵向轴线上。以前胫骨为参考,视觉引导件250配置成对准,指向前侧,如图2H、2I和2J中所示。标志元件300可以联接到视觉引导件250,并且选择性地移动以将标志300的线性边缘310与前胫骨对准。手柄260可以包括配置成接收销或螺纹轴265的孔。如图2H中所示,标志可以经由螺纹轴265滑动地联接到视觉引导件250的一部分。标志元件可以使用固定螺钉锁定就位。标志300可以终止于线性边缘310中以用于销对准。前销200的尖端可以放置在内侧引导件150中的槽165中并且优选地插入到划线15。它可以平行于对准标志300的底部线性边缘310前进通过胫骨粗隆。线性边缘310可以与向量180对准。

克氏针320也可以通过切割引导件150放置到铰链点的深度,如图2K中所示,并且使用深度计325测量深度。切割引导锯槽160可以包括沿着锯槽160的长度的一系列槽口163,以接收直径可以大于锯槽160的克氏针。克氏针提供关于锯应延伸到胫骨5中多深的深度信息。

一旦放置前销200,就可以移除视觉引导件250和标志300。内侧切口10可以安全地制造并包含在后侧牵开器和前销之间,具有来自克氏针的深度信息。示例性锯350示出为延伸通过图2L中的锯槽160,以便沿着平面170制造内侧切口。示例性锯350可以是适合通过内侧切割引导件150的摆动锯或骨凿。锯350将是共面的并且被控制以便沿着由连接引导系统90产生的基准170延伸。锯和骨凿可以向外侧前进,直到它到达期望的“外侧铰链”点,由克氏针引导并由外科医生在术前计划期间确定。

第二系统-前侧切割引导件

本公开现在转向第二系统,如果外科医生希望,该系统配置成引导可选的前侧切口。前侧切口可以优选地用于形成双平面胫骨高位截骨(HTO)。第二系统是前侧切割引导件500,其可以利用已经放置在先前图中的前销200来产生竖直前侧切口,如图3A中所示。前侧切割引导件500可以配置成左腿或右腿,因此套件可以包括两个镜像的前侧切割引导件500以适应患者的目标侧。如果独立于第一系统使用,则可以添加独立的前销。使用来自手术中的先前步骤的前销200的放置,可调切割引导件可以装配在销200上并用于引导前侧切口。销200可以限定内侧切口和前切口的交点。一旦内侧切口完成(可能如图2A-2L中所述),销200可以保持原位,而牵开器100和切割引导件150可以被移除。前侧切割引导件550配置成在无头销200上滑动。前侧切割引导件550可以包括细长内腔560或开口,其配置成在销200上滑动并有助于引导对准。内腔560尺寸确定成使得引导件可以围绕销200旋转。医疗切口10可以在图3B中看到,销200通过医疗切口的端部。引导件550还可以包括限定在引导件550的第一垂直线性边缘575和第二平行线性边缘580之间的细长切割槽570。切割槽570足够宽以接收例如矢状锯或骨凿。如图3C中所示,引导件560可以配合在销200上并旋转以将切割槽570与标记线15对准。切割槽570可以在视觉上与在手术开始时制造的线15对准,然后用临时销固定就位。例如,第二销或螺钉或固定装置590可以通过孔585插入胫骨5中以固定与标记15的对准。在替代实施例中,固定装置可以插入以邻接引导件550的外边缘表面以将引导件550固定在其取向,减少对通过其中的孔的需要。前侧切割引导件550可以包括唇缘552以保持引导件550并使切割槽570与标记15对准。

切割引导系统650的替代实施例在图4A和4B中示出,引导件包括唇缘652或手柄以保持和对准引导件650和用于滑入医疗切口30中的翅片654。类似于先前描述的实施例,该引导件650包括用于在销200上滑动的开口660并且可以包括孔680,用于接收销的螺钉,一旦对准,用于固定引导件650。表面690可以提供用于以正确取向引导锯的切割表面。翅片654可以为锥形(未示出)以便易于插入内侧切口30中。如图4B中所示,表面690不与标记15对齐。发明人设想了一系列引导件,具有用于表面690的不同取向,使得外科医生可以选择最接近的一个。

系统500的主要优点是它使用一个引导件代替几个固定角引导件来补偿可变性。在切割平面的交点处使用一个引导销200允许更好地控制和管理切口。现在可以使用矢状锯在引导下安全地制造前侧切口。

第三系统-外侧铰链牵张系统

本公开现在转向第三系统,用于启动切口10任一侧的两个骨段的牵张,随后根据确定的开放楔角将两个骨段楔开。与引导件200一起使用的骨凿或锯350可以具有导致胫骨内侧表面处狭窄开口的厚度,因此具有细尖头的片状扩张器700可以优选地首先启动两个骨段的牵张。图5A、5B和5C中所示的片状扩张器700因此可以包括“L”形端部,其具有可相对于彼此移动的一对薄的、刀片状尖头710,尖头配置成楔入由切口10形成的该狭窄开口中,因此在切口10的相对骨表面之间。尖头710可以为锥形715以进一步便于插入切口10的内侧边界中。扩张器700还包括控制尖头720之间的相对运动速率并由此控制骨段牵张速率的装置,该装置包括一对杠杆臂720和位于其间的固定螺钉机构725。牵张太快可能会使外侧铰链断裂,因此限制尖头分离速率并由此限制牵张速率的装置是优选的以减轻外侧铰链损伤。杠杆臂720可以铰接地附接712,使得杠杆臂之间的相对运动移动尖头710。螺纹旋钮722可以可操作地联接到固定螺钉,所述固定螺钉可操作地联接到至少一个杠杆臂720,使得旋转旋钮722可以将杠杆臂720朝向彼此拉动并缓慢地分离尖头710。另外,扩张器700的部分可以由柔性材料(例如弹簧钢或聚合物)形成,以进一步限制牵张速率。图5C示出了放置在由切口10形成的狭窄开口内,并且开始沿着箭头701牵张的尖头710。

一旦片状扩张器将开口牵张至少几毫米,片状扩张器就可以被移除并且用楔系统750执行进一步牵张,如图6A和6B中所示。多个楔形件760可以作为例如与托盘一起包装的套件的一部分被提供,多个楔形件760配置成适应各种楔开口角度,这取决于患者的解剖结构和期望的矫正几何形状。每个楔形件760可以具有不同的楔角并且可以包括一系列标记755,在该标记处具有楔形件的相应厚度的指示,例如1-10mm的厚度。替代地,每个标记755可以指示开口角度。开口角度和/或开口宽度优选地作为预规划手术的一部分基于一系列图像(例如沿着与目标骨正交的各种平面的X射线)来计算。

两个楔形件760a和760b可以选择性地插入并敲入开口30中,直到标记755以作为术前计划的一部分确定的值与胫骨外表面对准。在某些情况下,双平面矫正可能是优选的,其中前侧楔开口不同于后侧。因此,楔形件760a可以具有与楔形件760b不同的楔坡度。每个楔形件可以选择性地附接到手柄系统765,所述手柄系统可以可操作地联接到至少一个楔形件760,并且端部766可以被敲击以插入楔形件760a和760b。两个单独的手柄(每个用于一个楔形件)可能替代配置。在所示的实施例中,两个楔形件706a和760b联接到单个手柄,使得前侧和后侧楔开口大致同时形成。这可以帮助根据确定的开口角度值形成更一致的开口角度。

第四系统-外侧铰链压缩系统。

本公开现在转向第四系统,其包括固定板和钻系统,用于向HTO的外侧铰链提供压缩以促进HTO手术期间更快的骨愈合。图7A示出了具有通过其中的多个孔1200的板1100。孔1200大体上配置成接收一系列固定装置,例如非锁定/锁定螺钉,用于将板1100附接到骨5的一部分,包括骨的牵张部分上(开放楔形件30)。板1100是示例性形状并且孔1200的数量和位置可以不同。板110可以成型为接近胫骨外表面,以便更好地匹配胫骨,减少相邻软组织和板1100之间的刺激。可以提供多个板,不仅是为了适应左或右患者腿,还能适应不同的胫骨尺寸。外侧铰链压缩系统配置成避免双孔(8字形或雪人形孔),同时在HTO手术期间仍为牵张外侧铰链提供压缩。如图7A中所示,三个固定装置(例如锁定螺钉)已通过最上孔1200a插入以将板1100与胫骨的近侧部分固定,高于楔形开口30。

然后可以将可调钻引导件1300通过最下孔1200d插入,可调钻引导件1300包括可调远侧尖端1310,其配置成设定和调节板1100的靠近最下孔的部分与骨5的偏移X。调节偏移X允许用户选择板1100的下端具有多少偏移X,从而调节板1100中的弯曲量,从而调节楔形开口30和骨铰链35上的压缩。

转到图10,公开了骨铰链压缩力学的简要描述。如果骨外侧铰链在手术期间破裂,则外侧铰链上的压缩可能会降低不愈合的机会。压缩还可以允许在截骨上更早地承受重量,因为它预载截骨,这减少了在愈合过程期间失去矫正的机会。在图10中示出示例板1100,其在点A处固定联接,可能使用诸如1200a的孔。使用诸如引导件1300的可调钻引导件,远端可以被推开以在点B处形成与骨表面的偏位值X。该偏位X可以是可调节的,使得外科医生可以选择要置于外侧铰链的压缩水平。在一些实施例中,距离标记可以设置在钻引导件上以指示偏位的距离。在其它实施例中,诸如弹簧柱塞的测力计可以可操作地联接到可调钻引导件,使得外科医生可以将偏移调节到目标力值。通过钻引导件保持偏位X,然后可以通过板放置临时压缩螺钉,并在点C处进入骨。这将板1100的中间部分带到点C处的骨表面,并且在胫骨5的下段上产生旋转D和在外侧铰链35上产生合压缩力E。

返回图7A-7G,并且如图7B和9A中最佳所示,可调钻尖端1310可以包括手柄1320,所述手柄可以包括通过其中的通道1322(在图9A和9B中最佳可见)以允许工具通过。通道1322继续通过远侧尖端1310。可调钻引导件1300还包括用于接收手柄1320的外轴1330,所述外轴包括与至少最下孔1200d上的相应螺纹或表面接合的螺纹1312。外轴1330和手柄1320也可以在手柄1320的外表面和轴1330的内表面之间彼此螺纹联接,配置成沿着轴1330轴向推进远侧尖端1310。通过螺纹1312联接到最下孔1200d,相对于轴1330旋转手柄1320将因此将远侧尖端1310推进或退出下开口1200d并将板1100的下部分移动远离或靠近胫骨的外表面。推进远侧尖端1310增加板偏移或偏位,在图7B中以X表示,由此增加板1100的挠曲。螺纹部分1312可以为锥形,以便针对孔1200d的不同尺寸或直径进行调节。在替代实施例中,远侧尖端可以沿其长度具有恒定的外径。在替代的可调钻引导件中,手柄1320可以相对于外轴1330滑动地推进,并且可以包括与外轴1330上的相应齿或接合元件接合的一系列齿或接合元件。在该实施例中轴向弹簧可以与外轴和手柄同轴以保持接合。

如图7C中所示,在可调钻引导件1300仍然插入并且保持偏位X的情况下,双模式钻引导件1400然后可以插入孔1200c中,所述孔优选靠近板110的中间并且在楔形开口30的附近和远侧。双模式钻引导件1400可以包括用于接合孔1200c的螺纹远侧尖端1410。双模式钻引导件1400可以具有两个固定轨迹,包括用于最终锁定螺钉A的标准轨迹和用于以下外侧角插入临时压缩螺钉的成角轨迹B。临时螺钉可以包括任何非锁定螺钉,例如皮质、压缩或骨质减少螺钉。在替代实施例中,可以提供圆锥形引导件以设定对插入角度的限制,而不是固定装置的插入角度的固定值。如前所述,以该方式压缩板1100导致板的中间三分之一朝向骨5向内挠曲并且由此产生的旋转力产生外侧铰链35的压缩。螺钉或固定装置都延伸通过板中的相同孔1200c,并且成角轨迹B和下外侧角可以是固定的。孔1200c优选为近似圆形,具有通过其中的单个中心轴线,与八字形孔相对。孔1200c可以限定可变角度开口,例如美国专利8888824中公开的那些,该专利是共同拥有的并且通过引用整体并入本文。诸如开口1200C的开口可以是可变角度开口,包括从开口1200C的内表面径向向内延伸并进入开口1200C的内部区域的翅片或突起,并且其配置成与骨紧固件的头部分接合或配合。在使用中,翅片接合骨紧固件的头部分以便将骨紧固件固定在可变角度开口1200C内的期望位置和期望角度取向。关于翅片的操作和配置的附加信息可以在以下专利中找到:美国专利申请第15/706,877号,最早提交日期为2005年7月25日,现在是题为“使用多轴板的系统和方法(Systems and Methods for Using Polyaxial Plates)”的美国专利第10,092,337号;2012年6月15日提交的题为“可变角度锁定植入物(Variable Angle Locking Implant)”的美国专利申请第13/524,506号,以及6月7日提交的题为“具有改进的可变角度锁定机构的骨科植入物(Orthopedic Implant with Improvement Variable Angle LockingMechanism)”的美国专利申请第62/858,727号,其全部内容通过引用并入本文。

因此双模式钻引导件1400包括第一中空轴1420,为钻穿其中并沿着轨迹A进入骨提供通道,以便沿着轨迹A形成导向孔。双模式钻引导件1400还可以包括第二轴1430,为螺钉穿过其中并沿着轨迹B进入骨提供通道。双模态钻引导件可以在图8A和8B中最佳地看到。第二轴1430的直径可以较小并且螺钉头1450可以保持在孔1200c的外部并且与其间隔开,如图7D中所示。这允许容易接近以移除临时螺钉。如前所述,临时螺钉1450可以将板拉到骨外表面上并且将外侧铰链35置于压缩状态。第一中空轴可以配置成允许钻完全通过,以形成用于稍后放置锁定螺钉的导向孔。第一中空轴1420可以比第二中空轴1430长,第一中空轴1420也用作操纵/保持双模态钻引导件的装置,或者换句话说用作手柄。一旦临时固定装置以倾斜轨迹B插入,现在可以钻出并植入位于截骨下方的两个剩余锁定螺钉孔1200e,如图7D中所示。

偏移钻引导件然后可以用于通过开口1200d钻出导向孔,然后移除以允许诸如锁定螺钉的固定装置进一步将板1100与骨固定。然后可以移除以成角轨迹插入的临时螺钉1450,原因是放置在下方的锁定螺钉是角度稳定的并且板1100中的挠曲将保持。双模式钻引导件140可以被移除并且锁定螺钉可以沿着先前形成的导向孔放置到骨中。临时螺钉1450可以在紧邻楔形开口上方的剩余孔1200b中重新使用。

图11示出了板1500的替代实施例,其包括多个开口1550,并且成型为与胫骨5配合。板可以包括2-3mm厚的板,由钛形成并且可以包括多个开口1550,其中一些开口是可变角度锁定孔,如本文所述。板1500可以包括第一可变角度锁定开口1550a和第二可变角度锁定开口1550d。类似于先前描述的实施例,板1500将首先经由固定装置通过1550a和1550b附接到胫骨的上侧部分。最前侧孔1550a是可变角度开口以允许放置固定装置并避开与胫骨5关联的某些结构。例如,ACL重建或半月板根部修复隧道可能已作为手术的一部分同时进行。胫骨上端处的可变角度开口允许固定装置以避开ACL或半月板根部周围或上的区域的角度放置。类似于先前描述的板系统实施例,诸如钻引导件1300的可调偏移钻引导件然后可以可操作地联接到开口1550c并且可以如先前所述形成偏位X。然后可以将临时压缩螺钉以配置成压缩外侧铰链35的角度放置在开口1550d中。然后可以将固定装置放置在开口1550e中,接着在移除可调引导件1300之后放置在1550c中。在以不同的角度通过开口1550d放置永久锁定螺钉之前,临时螺钉可以从开口移除。板1500可以包括远侧弯曲轴线1560以更好地与胫骨骨干对准。非弯曲轴线标记为1565以供参考。

以上讨论旨在说明本发明的原理和各种实施例。一旦完全理解上述公开内容,许多变化和修改对于本领域技术人员来说将变得显而易见。旨在将以下权利要求书解释为包括所有这样的变化和修改。

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